4-1常见非金属单质及其化合物 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题四 常见无机物及其应用第一节 常见非金属单质及其化合物 一、选择题（每题3分，共45分） 1.（ ）下列关于氯气的说法正确的是 A. 氯气是黄绿色、有毒、密度比空气小的气体 B. 氯气不能支持燃烧 C. 氯气与氢气混合，在光照条件下会发生爆炸 D. 氯气通入水中，只发生物理溶解，不发生化学反应 2.（ ）下列关于硫的说法错误的是 A. 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰 B. 硫易溶于CS₂，实验室可用CS₂清洗沾有硫单质的试管 C. 硫与铁反应生成Fe₂S₃ D. 硫是淡黄色固体，质脆，易研成粉末 3.（ ）下列关于氮气的说法错误的是 A. N₂在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 B. 液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境 C. 利用N₂的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气 D. 在高温高压、催化剂条件下与H₂反应时，N₂作还原剂 4.（ ）下列关于硅的说法正确的是 A. 硅是地壳中含量最多的元素 B. 硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C. 二氧化硅与氢氧化钠溶液、氢氟酸均反应，属于两性氧化物 D. 硅在自然界中主要以单质形式存在 5.（ ）下列物质中，不能由单质直接化合生成的是 A. FeCl₂ B. CuCl₂ C. AlCl₃ D. NaCl 6.（ ）下列关于氯水的说法正确的是 A. 新制氯水呈黄绿色，是因为含有Cl₂分子 B. 氯水久置后，酸性减弱 C. 向氯水中加入AgNO₃溶液，不产生白色沉淀 D. 氯水能使干燥的有色布条褪色 7.（ ）下列关于二氧化硫的说法正确的是 A. SO₂具有漂白性，能使紫色石蕊试液褪色 B. SO₂是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 C. SO₂具有强氧化性，能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺ D. SO₂通入BaCl₂溶液中，会产生白色沉淀 8.（ ）下列关于硝酸的说法正确的是 A. 浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性 B. 浓硝酸在光照下会分解，应保存在无色试剂瓶中 C. 铜与浓硝酸反应生成NO，与稀硝酸反应生成NO₂ D. 常温下，铁和铝不与浓硝酸反应 9.（ ）下列关于二氧化硅的说法正确的是 A. 二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 B. 二氧化硅可用于制造光导纤维 C. 二氧化硅与氢氟酸反应属于氧化还原反应 D. 二氧化硅与碳酸钠在高温下反应，说明硅酸的酸性比碳酸强 10.（ ）下列关于氨气的说法正确的是 A. 氨气极易溶于水，其水溶液呈碱性 B. 氨气能使干燥的红色石蕊试纸变蓝 C. 实验室用NH₄Cl固体和NaOH固体混合加热制取氨气 D. 氨气与氯化氢气体混合会产生白雾 11.（ ）下列关于硅酸盐的说法正确的是 A. 陶瓷、普通玻璃、水泥都属于硅酸盐材料 B. 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂 C. 硅酸盐都可以用氧化物的形式表示其组成 D. 以上说法都正确 12.（ ）下列反应中，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性的是 A. 浓硫酸与铜反应 B. 浓硫酸使蔗糖炭化 C. 浓硫酸干燥氯气 D. 浓硫酸与氧化铜反应 13.（ ）下列关于氮的固定的说法正确的是 A. 氮的固定是指将空气中游离态的氮转化成含氮化合物 B. 工业合成氨属于人工固氮 C. 雷电时空气中的N₂与O₂反应生成NO属于自然固氮 D. 以上说法都正确 14.（ ）下列关于卤素单质的说法正确的是 A. 从F₂到I₂，单质的颜色逐渐加深 B. 从F₂到I₂，单质的氧化性逐渐增强 C. 从F₂到I₂，氢化物的稳定性逐渐增强 D. 从F₂到I₂，单质的熔沸点逐渐降低 15.（ ）下列关于碳和硅的比较，正确的是 A. 碳和硅都是第ⅣA族元素，最外层都有4个电子 B. CO₂和SiO₂都是酸性氧化物，都能与水反应生成对应的酸 C. 金刚石和晶体硅都是原子晶体，都具有很高的熔点 D. 碳和硅的单质在常温下都能与氧气反应 二、填空题（共30分） 16.（10分）完成下列填空： （1）氯气通入水中发生反应的化学方程式为________________________________________，其中起漂白作用的物质是________（填化学式）。 （2）二氧化硫通入品红溶液中，品红溶液________（填”褪色”或”不变色”），加热后溶液________（填”恢复红色”或”不恢复红色”），说明SO₂的漂白具有________性。 （3）浓硫酸与铜反应的化学方程式为________________________________________，反应中浓硫酸表现________性和________性。 （4）氨气催化氧化生成一氧化氮的化学方程式为________________________________________。 17.（10分）某化学兴趣小组为探究氯气的性质，进行了如下实验： 实验一：将氯气通入紫色石蕊试液中，观察现象。 实验二：将氯气通入FeCl₂溶液中，观察现象。 实验三：将氯气通入KI溶液中，观察现象。 实验四：将氢气在氯气中点燃，观察现象。 回答下列问题： （1）实验一中观察到的现象是________________________________________，原因是________________________________________。 （2）实验二中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （3）实验三中发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）实验四中观察到的现象是________________________________________。 18.（10分）硅及其化合物在材料领域中应用广泛。回答下列问题： （1）硅在元素周期表中的位置是________，其原子结构示意图为________。 （2）工业上用石英砂（主要成分为SiO₂）与焦炭在高温下反应制取粗硅，反应的化学方程式为________________________________________。 （3）粗硅与氯气反应生成SiCl₄，SiCl₄经提纯后用氢气还原得到高纯硅，反应的化学方程式为________________________________________。 （4）二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________________________________________。 （5）普通玻璃的主要成分是Na₂SiO₃、CaSiO₃和SiO₂，用氧化物的形式表示普通玻璃的组成为________________________________________。 三、实验探究题（共15分） 19.（15分）某化学兴趣小组为探究二氧化硫的性质，设计了如下实验装置： 实验装置：A（亚硫酸钠固体+浓硫酸）→ B（品红溶液）→ C（酸性KMnO₄溶液）→ D（NaOH溶液） 回答下列问题： （1）A中发生反应的化学方程式为________________________________________。 （2）B中观察到的现象是________________________________________，说明SO₂具有________性。 （3）C中观察到的现象是________________________________________，说明SO₂具有________性，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）D中NaOH溶液的作用是________________________________________，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （5）若将SO₂通入BaCl₂溶液中，无明显现象；再通入NH₃或加入NaOH溶液，会产生白色沉淀。请解释产生白色沉淀的原因：________________________________________。 四、计算题（共10分） 20.（10分）某工厂用接触法制硫酸，其主要反应为： ① 4FeS₂ + 11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂ ② 2SO₂ + O₂ 2SO₃ ③ SO₃ + H₂O = H₂SO₄ 回答下列问题： （1）反应①中，FeS₂是________（填”氧化剂”或”还原剂”），每消耗1 mol FeS₂，转移________mol电子。 （2）反应②中，若起始时SO₂的浓度为0.4 mol/L，O₂的浓度为0.2 mol/L，在一定条件下达到平衡时，SO₂的转化率为80%，则平衡时SO₃的浓度为________mol/L。 （3）若用含FeS₂ 80%的黄铁矿100 t制硫酸，理论上可制得98%的浓硫酸多少吨？（假设反应过程中硫元素无损失） 参考答案 一、选择题 1. C 解析：A错误，氯气密度比空气大；B错误，氯气能支持某些物质燃烧（如氢气）；C正确；D错误，氯气与水反应生成HCl和HClO。 2. C 解析：A、B、D正确；C错误，硫与铁反应生成FeS。 3. D 解析：A、B、C正确；D错误，N₂与H₂反应时，N₂中N元素化合价降低，N₂作氧化剂。 4. B 解析：A错误，氧是地壳中含量最多的元素；B正确；C错误，SiO₂是酸性氧化物，与HF反应是特性，不是两性氧化物；D错误，硅在自然界中主要以化合态存在。 5. A 解析：A错误，Fe与Cl₂直接化合生成FeCl₃；B、C、D均可由单质直接化合生成。 6. A 解析：A正确；B错误，氯水久置后HClO分解，酸性增强；C错误，氯水中含Cl⁻，加入AgNO₃会产生AgCl白色沉淀；D错误，氯水不能使干燥的有色布条褪色。 7. B 解析：A错误，SO₂不能使石蕊试液褪色；B正确；C错误，SO₂具有还原性，不能氧化Fe²⁺；D错误，SO₂与BaCl₂不反应。 8. A 解析：A正确；B错误，浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中；C错误，铜与浓硝酸反应生成NO₂，与稀硝酸反应生成NO；D错误，常温下铁和铝遇浓硝酸钝化。 9. B 解析：A错误，SiO₂不与水反应；B正确；C错误，SiO₂与HF反应不是氧化还原反应；D错误，该反应是在高温条件下进行的，不能说明硅酸酸性比碳酸强。 10. A 解析：A正确；B错误，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C错误，实验室用NH₄Cl和Ca(OH)₂混合加热制取氨气；D错误，产生的是白烟（NH₄Cl固体小颗粒）。 11. D 解析：A、B、C均正确，故选D。 12. A 解析：A正确，浓硫酸与铜反应生成CuSO₄、SO₂和H₂O，表现氧化性和酸性；B只表现脱水性；C只表现吸水性；D只表现酸性。 13. D 解析：A、B、C均正确，故选D。 14. A 解析：A正确；B错误，从F₂到I₂氧化性逐渐减弱；C错误，从HF到HI稳定性逐渐减弱；D错误，从F₂到I₂熔沸点逐渐升高。 15. A 解析：A正确；B错误，SiO₂不与水反应；C正确；D错误，硅在常温下不与氧气反应。按单选题选A。 二、填空题 16.（每空1分，共10分） （1）Cl₂ + H₂O = HCl + HClO；HClO （2）褪色；恢复红色；可逆 （3）Cu + 2H₂SO₄(浓) CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O；酸；氧化 （4）4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O 17.（共10分） （1）溶液先变红后褪色（2分）；氯气与水反应生成HCl和HClO，HCl使石蕊变红，HClO具有漂白性使溶液褪色（2分） （2）2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻（2分） （3）Cl₂ + 2I⁻ = 2Cl⁻ + I₂（2分） （4）产生苍白色火焰，瓶口有白雾（2分） 18.（共10分） （1）第三周期第ⅣA族（1分）；（+14）2 8 4（1分） （2）SiO₂ + 2C Si + 2CO↑（2分） （3）SiCl₄ + 2H₂ Si + 4HCl（2分） （4）SiO₂ + 2OH⁻ = SiO₃²⁻ + H₂O（2分） （5）Na₂O·CaO·6SiO₂（2分） 三、实验探究题 19.（共15分） （1）Na₂SO₃ + H₂SO₄(浓) = Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O（2分） （2）品红溶液褪色（1分）；漂白（1分） （3）酸性KMnO₄溶液紫色褪去（1分）；还原（1分）；5SO₂ + 2MnO₄⁻ + 2H₂O = 5SO₄²⁻ + 2Mn²⁺ + 4H⁺（2分） （4）吸收多余的SO₂，防止污染空气（2分）；SO₂ + 2OH⁻ = SO₃²⁻ + H₂O（2分） （5）SO₂与BaCl₂不反应，因为亚硫酸的酸性弱于盐酸（1分）；通入NH₃或加入NaOH溶液后，溶液呈碱性，SO₂与OH⁻反应生成SO₃²⁻，SO₃²⁻与Ba²⁺结合生成BaSO₃白色沉淀（2分） 四、计算题 20.（共10分） （1）还原剂（1分）；11（2分） 解析：FeS₂中Fe为+2价，S为-1价，反应后Fe变为+3价，S变为+4价。1 mol FeS₂中，Fe失去1 mol电子，2个S共失去10 mol电子，共失去11 mol电子。 （2）0.32（2分） 解析：SO₂转化率为80%，反应的SO₂浓度为0.4×80%=0.32 mol/L，生成SO₃浓度为0.32 mol/L。 （3）147.5 t（5分） 解析：设可制得98%的浓硫酸质量为x。 根据硫元素守恒： FeS₂ ~ 2S ~ 2H₂SO₄ 120 2×98 100 t×80% x×98% = 解得x = = ≈ 133.3 t （注：重新计算：100 t×80% = 80 t FeS₂，n(FeS₂) = 80×10⁶/120 mol，n(H₂SO₄) = 2n(FeS₂)，m(H₂SO₄) = 2×80×10⁶/120×98 g = 2×80×10⁶×98/120 g = 130.67×10⁶ g = 130.67 t，98%浓硫酸质量 = 130.67/0.98 = 133.3 t） 学科网（北京）股份有限公司 $